De Grote Vlakten van Noord-Amerika zijn synoniem met extreme winterweer, met name de snel ingezette, verblindende sneeuwstormen die hele staten kunnen verlammen. Terwijl sneeuwstormen voorkomen in veel koude gebieden, de frequentie en de felheid van degenen die zich ontwikkelen over de vlakten zijn direct gebonden aan een unieke combinatie van fysieke geografie. Verre van een willekeurige meteorologische gebeurtenis, een Grote Vlakten sneeuwstorm is een product van het land zelf. Dit artikel verkent de verschillende topografische en klimatologische kenmerken vlak terrein, de afwezigheid van natuurlijke barrières, extreme temperatuur hellingen, en een klaar aanbod van Golf vocht dat fungeert als een perfecte storm machine.

De vrije baan: platte terrain en winddynamica

Het meest invloedrijke fysieke kenmerk van de Grote Vlakten is de uitgestrekte, bijna vlakke uitgestrektheid. Deze regio strekt zich uit van de Rocky Mountains oostwaarts tot de Mississippi River vallei en van de Canadese Prairies zuid naar Texas, waardoor een landschap met minimale hoogteverandering wordt gecreëerd. Deze vlakte speelt een cruciale rol in de sneeuwstormvorming niet door het creëren van sneeuw, maar door het mogelijk te maken van de twee essentiële ingrediënten: felle winden en de ongehinderde beweging van koude lucht.

Versnelling van de koudeluchtafvoer

Dichte, koude lucht gedraagt zich als water stroomt bergafwaarts en zwembaden in lage gebieden. In de Grote Vlakten, zijn er geen significante heuvels of valleien om deze "koude lucht drainage." Arctische luchtmassa's die zich over Noord-Canada vormen kunnen zuidwaarts over het vlakke landschap springen zonder bijna wrijvingssleur. Een sterke koude front bewegen over de Plains kan honderden kilometers in een enkele dag, het dalen van temperaturen door 30 .40°F in een kwestie van uren. Deze snelle instroom van Arctische lucht is de primaire trigger voor de meeste Plains sneeuwstormen.

Het "Fetch"-effect

Plat terrein maximaliseert ook wat meteorologen noemen fetch de afstand wind reist over een uniforme oppervlakte. Over de Grote Vlakten, kan wind versnellen voor honderden kilometers zonder te worden gebroken door bossen, heuvels, of stedelijke ontwikkeling. Dit ononderbroken windveld is wat produceert de aanhoudende, vaak orkaan-kracht winden typisch voor een vlakte sneeuwstorm (duurzame winden van 35 km/u of meer, met windstoten groter dan 45 km/u). De lange fetch ook pikt losse sneeuw en creëert ernstige grond sneeuwstormen, waar de wind tilt sneeuw van het oppervlak, zelfs wanneer er geen nieuwe sneeuwval plaatsvindt. Zichtbaarheid vaak daalt tot bijna nul in deze omstandigheden.

Vergelijkende afwezigheid van oppervlakteruwheid

De meeste andere regio's van het continentale Verenigde Staten hebben een grotere oppervlakte ruwheid, wat betekent meer bomen, glooiende heuvels, of gefragmenteerde landbouwgrond die de windstroom verstoort. In tegenstelling, de vlakten worden gedomineerd door rij gewassen, rangeland, en af en toe kortgras prairie alle die minimale weerstand bieden. Deze lage aerodynamische ruwheid laat bijna-oppervlakte winden sterk en consistent blijven, een belangrijke factor in het handhaven van sneeuwstorm omstandigheden voor uren of zelfs dagen.

Voor meer informatie over de relatie tussen wind en ophaal, zie National Weather Service discussie over de dynamiek van de oppervlaktewind.

De ontbrekende barrières: Waarom de open vlakten zijn een storm corridor

Een tweede kritische fysieke eigenschap is het bijna totale gebrek aan natuurlijke barrières over de centrale gang van het continent. In tegenstelling tot de oostelijke VS, die zwaar bebost en ontleed wordt door bergkammen, of het bergachtige westen, functioneren de Grote Vlakten als een wijd open snelweg voor weersystemen. Deze afwezigheid van obstakels transformeert de regio in een natuurlijke druk-vrijgave zone voor zowel koude als warme luchtmassa's.

De Arctische corridor

Koude lucht afkomstig uit de Yukon en Noordwestelijke Gebieden van Canada stapelt zich meestal op achter de Rocky Mountains naar het westen. Echter, op bepaalde lengtegraden .roughly tussen 95°W en 105°W .Er is geen continue bergketen om zijn zuidwaarts duwen blokkeren . In plaats daarvan , de Plains bieden een vlakke , open gang die deze bittere lucht rechtstreeks trechtert in het hart van de Verenigde Staten . Dit is waarom sneeuwstorm waarschuwingen zijn niet alleen gebruikelijk in de noordelijke vlakten (Dakotas , Minnesota) maar ook diep in Kansas , Oklahoma , en zelfs Noord-Texas .

De ontwikkeling van Lee-Side Lows

De afwezigheid van barrières beïnvloedt ook de vorming van lagedruksystemen. Wanneer een sterke mid-breedte cycloon beweegt ten oosten van de Rockies, kan het "wrap up" over de vlakten zonder te ondervinden wrijving van complexe terrein. Het resultaat is een diepe oppervlakte laag dat snel intensifieert een fenomeen bekend als cycogenese. Het contrast tussen koude lucht naar het noorden en warme, vochtige lucht uit de Golf van Mexico (die ook stroomt noordwaarts door dezelfde open gang) creëert een intense drukgradiënt. Hoe steiler de helling, hoe sterker de wind, en des te waarschijnlijker een sneeuwstorm zal vormen.

Vergelijking met andere regio's

Beschouw het noordoosten, dat ook zware sneeuw krijgt. Daar, noch'easters ontwikkelen zich langs de kust en vaak profiteren van oceaanvocht. Maar de sneeuwstormen van het noordoosten worden gemodereerd door de Appalachian Mountains en complexe kustlijn, die trage stormbeweging en de snelheid van de wind landinwaarts verminderen. In de Grote vlakten, zodra een storm georganiseerd, kan het race over honderden kilometers open land zonder dissipatie of verzwakking van het terrein interactie. Daarom Plains sneeuwstormen vaak meerdere staten en bereiken piek intensiteit in uren in plaats van dagen. Het open landschap betekent ook dat een sneeuwstorm in Montana snel kan vegen in Nebraska en Kansas zonder onderbreking.

Extreme temperatuur Contrasts: De frontale motor

Terwijl vlak terrein en open ruimtes luchtmassa's laten bewegen, is het het dramatische temperatuurverschil tussen Noord-Canadese lucht en subtropische Golflucht die de explosieve energie voor sneeuwstormen levert. De Grote Vlakten bevinden zich in de botsingszone tussen twee enorm verschillende luchtmassa's, en de fysieke geografie versterkt dit contrast.

De regio van de Arctische bron

In de winter worden de poolluchtmassa's intens koud over de besneeuwde en vaak zonloze landen van Noord-Canada. Het oppervlak van de vlakten in het zuiden is meestal veel warmer, zelfs in de winter. Wanneer een koude voorkant zuidwaarts duwt, kan het temperatuurverschil over de voorzijde in slechts een paar honderd mijl groter zijn dan 50°F. Deze steile helling rijdt sterk omhoog beweging voor de voorkant, die zich kan ontwikkelen tot zware sneeuwbanden.

De Golf van Mexico Vocht Tap

In het zuiden, de warme wateren van de Golf van Mexico bieden een overvloedige bron van vocht. Wanneer zuiderwinden voor een naderende noordpoolfront trekken Golf vocht noordwaarts over de vlakten, het resultaat is een klassieke "overlopen" opstelling .warm , vochtige lucht glijdt over de koude , dichte lucht in de buurt van het oppervlak . Dit proces produceert zware sneeuwval die vaak dicht en nat is , ideaal voor het veroorzaken van witheid . De rol van de Golf is zo belangrijk dat veel Great Plains sneeuwstormen zijn in wezen reusachtige vochtpompen gevoed door de temperatuur contrast .

De rol van de Jet op laag niveau

Een significante nachtelijke weersverandering genaamd de Low Level Jet (LLJ) ontwikkelt zich vaak boven de Grote Vlakten. Dit is een snel bewegende windstroom op een hoogte van ongeveer 1000

De National Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA) geeft een uitstekend overzicht van blizzard formatie en de rol van luchtmassacontrast.

Vochtweg: Hoe de Golf van Mexico Voert vlaktes Blizzards

Terwijl de vorige secties over vocht raakten, verdient de fysieke geografie die het vocht in de vlakte door de Golf geleidt zijn eigen focus. De Grote Vlakten zijn geen woestijn; ze krijgen aanzienlijke winter neerslag deels vanwege een topografische "vochtige gang" die bestaat tussen de Rockies en de Appalachian hooglanden.

De Mississippi Valley-verbinding

Lage winden uit de Golf van Mexico stromen van nature noordwaarts naar de centrale VS door de Mississippi Vallei en de lagere vlaktes. Dit pad is in wezen een kloof in de oostelijke en westelijke hooglanden. Zonder deze open route, zou het vocht dat cruciaal is voor zware sneeuw niet de koude lucht die al op zijn plaats. In veel sneeuwstorm gebeurtenissen, het transport van vocht wordt aangehouden voor 12 tot 24 uur, voeden van de storm als het raakt over de vlakten.

Effecten op Sneeuwwaterequivalent

Door deze Golfverbinding produceren de sneeuwstormen vaak sneeuw met een hoger watergehalte dan stormen die puur afkomstig zijn uit het Pacifische vocht dat de Rockies passeert. Het hogere vochtgehalte betekent dat zelfs een relatief bescheiden sneeuwval van 6 inch ernstige gevolgen kan veroorzaken door het gewicht van de sneeuw op structuren en de neiging om dichte, drijvende sneeuw te creëren die moeilijk te ontrafelen is. Dit maakt de sneeuw ook kleverig, wat leidt tot een snelle accumulatie op elektriciteitslijnen en boomtakken.

Invloed van de Rocky Mountains: The Downslope Effect

Op het eerste gezicht lijken de Rocky Mountains misschien een barrière die de sneeuwstormeffecten op de vlakten zou kunnen beperken. In feite spelen de Rockies een belangrijke rol bij het verbeteren van de winden die vele vlaktes meevoeren door een proces genaamd downslope windstormen.

Chinook Wind en druk watervallen

Wanneer sterke westenwinden stromen over de Rockies, de lucht daalt op de lee (oost) kant, comprimeren en opwarmen dramatisch . Hoewel de bekende Chinook wind . Hoewel deze winden warm zijn en kan smelten sneeuw , ze ook een steile druk gradiënt op de oostelijke hellingen . Wanneer een koude front is tegelijkertijd duwen zuid van Canada , de combinatie van de druk daling van de neerwaartse effect en de koude front . drukstijging kan extreme windsnelheden . Sommige van de meest ernstige sneeuwstorm gebeurtenissen in het noorden vlakten zijn geassocieerd met deze dubbele windaanval .

Lee Cyclogenese

De Rockies helpen ook bij het genereren van de oppervlakte lagedruksystemen die het podium voor sneeuwstormen instellen. Wanneer een verstoring in de bovenste atmosfeer beweegt over de Rockies, het terrein vaak zorgt ervoor dat het "spin up" een oppervlak laag op de lee kant. Dit proces is zo consistent en goed gestuded dat meteorologen hebben een term voor het: lee cycogenese. Deze lee cyclonen ontwikkelen zich vaak over het oosten Colorado of westelijke Kansas en dan spoor noordoosten, intensiverend alle tijd. Ze zijn verantwoordelijk voor een aantal van de meest beroemde blizzards in de Plains geschiedenis, waaronder de 1993 "Storm of the Century" en de 1975 "Super Bowl Sunday" blizzard.

Extra fysieke kenmerken: De "Blizzard Belt"

Terwijl de factoren hierboven zijn primaire, andere fysieke kenmerken verder verbeteren sneeuwstorm potentieel in de Grote Vlakten. De regio's locatie in het midden-breedten plaatst het onder een sterke westelijke jet stroom, die fungeert als een stormbaan. Het vlakke landschap maakt het mogelijk de jet stroom dicht bij het oppervlak te blijven, en wind snelheden in de bovenste atmosfeer efficiënter worden overgebracht naar beneden omdat er minder obstakels om de stroom te breken.

Sneeuwhoes Feedbacks

Als een sneeuwstorm voorbij gaat, kan de frisse, heldere sneeuwlaag koude temperaturen handhaven die de volgende gebeurtenis hebben ingesteld. Dit is een klassieke terugkoppelingslus: de sneeuw weerspiegelt de inkomende zonnestraling, waardoor het oppervlak koud blijft, wat de Arctische luchtmassa versterkt en het voor de volgende koude front gemakkelijker maakt om een sneeuwstorm te produceren. In de Grote vlakten, omdat het land zo open is, kan de sneeuwdekking wekenlang aanhouden, zelfs onder zonnige luchten, waardoor het thermische contrast met de Golfvocht dat later aankomt wordt versterkt.

De rol van de Hoge Vlakten

De Grote Vlakten zijn vaak verdeeld in de Hoge Vlakten (dichter bij de Rockies, hogere hoogte) en de Lage Vlakten (lagere hoogte, meer oostwaarts). De Hoge Vlakten, zoals in het oosten Colorado, West Kansas, en de Texas Panhandle, zitten op 4000 tot 6000 voet boven zeeniveau. Deze hogere hoogte betekent dunnere lucht, die de zonne-verwarming en stralingskoeling extremer maakt. Het betekent ook dat koude luchtmassa's al op een hogere hoogte zijn en gemakkelijker naar het oosten kunnen lekken, wat bijdraagt aan de ontwikkeling van de sterke koude fronten die blizzards veroorzaken.

Conclusie: Een perfecte topografische cocktail

De Grote Vlakten zijn niet alleen een regio die toevallig koud wordt; ze zijn een fysieke machine ontworpen om zware winterstormen te produceren. De combinatie van vlak terrein dat ongehinderd wind en koude lucht afvoer mogelijk maakt, de afwezigheid van natuurlijke barrières die een wijd open gang creëert, de extreme temperatuur contrasten tussen Noordpool en Golf luchtmassa's, en de unieke rol van de Rockies werken allemaal samen om de vlakten een sneeuwstorm-gevoelige zone te maken. Het begrijpen van deze fysieke kenmerken helpt verklaren waarom een staat als Kansas een sneeuwstorm kan ervaren terwijl een soortgelijke koude maar topografische complexe regio als New England een ander type storm krijgt. Het land vormt het weer.

Voor meer informatie over de klimatologie van de sneeuwstormen van de Grote vlakten, de NCEI's Staat van het Klimaat rapporten verstrekken uitgebreide historische gegevens[, en een diepere duik in synoptische patronen kan worden gevonden in de Bulletin van de Amerikaanse Meteorologische Vereniging.